استخوان

نگاره‌ای از استخوان ران انسان

استخوان بندی یک دلفین

اُستُخوان جسم جامدی‌است که تشکیل‌دهندهٔ اسکلت جانوران است. استخوان به ریخت‌های گوناگون در بخش‌های اندام جای‌گرفته‌است. بخش بیرونی استخوان سفت و سخت و پدیدآمده از مواد آلی مانند کلاژن و املاح معدنی چون فسفات کلسیم و کربنات کلسیم است.استخوان در زبان پهلوی astuxan بوده‌است.

بافت استخوان

استخوان های بدن از بافت سخت و محکمی به نام بافت استخوانی تشکیل شده است. استخوان یک بافت زنده است. رشد میکند، تغذیه میکند، تغییر شکل میدهد و میمیرد.استخوان از سلول هایی تشکیل شده که به آنها سلول های استخوانی یا استئوسیت Osteocyte میگویند. این سلول ها در کنار یکدیگر قرار نداشته و از هم فاصله زیادی دارند. فاصله بین این سلول ها را ماده ای بنام ماده بین سلولی پر کرده است. این ماده را ماتریکس Matrix هم میگویند. این ماده یک داربست و شبکه سه بعدی از پروتئین و مواد قندی بخصوصی تشکیل شده که روی آن املاح کلسیم رسوب کرده است. این املاح کلسیم عمدتا از جنس هیدروکسی آپاتیت Hydroxyapatite هستند.

طرز قرار گرفتن و ساختمان ماده بین استخوانی نظم خاصی داشته وبطوریکه املاح معدنی آن به شکل تیغه های مدور متحد المرکزی در کنار هم قرار دارند. به این تیغه ها لاملا Lamella میگویند. در مرکز این دوایر متحد المرکز تیغه ای شکل، کانال توخالی وجود دارد که حاوی عروق و اعصاب است. به این کانال یا مجرا کانال هاورس Haversian canal میگویند. یک مجرای هاورس و 6-5 تیغه استخوانی دایره ای که دور آنرا گرفته اند یک ساختمان ظریف را درست میکند که به آن سیستم هاورس Haversian system میگویند.

عروقی که در کانال هاورس سیر میکنند وظیفه تغذیه سلول های استخوانی یا استئوسیت ها را به عهده دارند. هر سلول استخوانی در یک محفظه کوچک به نام لاکونا Lacuna قرار دارد. لاکونا ها از طریق مجاری باریکی به کانال هاورسی متصل هستند و از آن طریق اکسیژن و مواد غذایی را به استئوسیت ها میرسانند. فاصله لاکوناها تا کانال هاورس از یک دهم میلیمتر کمتر است.

ساختار استخوان

استخوان شامل ماده زمینه‌ای و سلولهای بافت استخوانی است. ماده زمینه‌ای به دو صورت بی‌شکل و شکل‌دار وجود دارد. ماده زمینه‌ای بی‌شکل شامل مواد کانی نظیر فسفات و کربنات کلسیم و منیزیم ، یون سیترات ، یون فلوراید ، سدیم و پتاسیم است. مواد آلی شامل کندروایتین سولفات C و Aو پروتئینی به نام استئوموکوئید و مواد آلی دیگری است که عبارتند از: استئونکتین ، که بلورهای کانی را به کلاژن وصل می‌کنند. استئوکلسین که کلسیم را به خود می‌بندد. سیالوپروتئین و پروتئین شکل دهنده استخوان.

ماده شکل‌دار زمینه استخوان کلاژن I است. کلاژن به صورت یک هسته مرکزی است که مواد کانی بر روی آن رسوب کرده‌اند. کل این ترکیبات بلورهای هیدروکسی آپاتیت را تولید می‌کنند. هیدروکسی آپاتیت تیغه‌های استخوانی را به شکل دوایر متحدالمرکز می‌سازد. علاوه بر اینها ماده سومی بنام سیمان وجود دارد که اولا رشته‌های کلاژن را به یکدیگر می‌چسباند، ثانیا سیستمهای هاورسی را به یکدیگر متصل می‌کند و شکل منظمی به آنها می‌دهد. سلولهای بافت استخوانی بر چهار نوع‌اند که همزمان قابل رویت نیستند.

انواع استخوان

1. استخوان‌های دراز: استخوان دراز، از یک تنه تقریبا استوانه‌ای با یک قسمت پهن در دو انتها تشکیل شده‌اند. این گروه بیشتر استخوانهای اندامهای فوقانی و تحتانی را در بر می‌گیرد.
2. استخوان‌های کوتاه: از نظر شکل تفاوتهای زیادی باهم دارند ولی بطور کلی می‌توان آنها را به شکل مکعب در نظر گرفت. این گروه استخوانهای قسمت پروکسیمال دست و پا را در بر می‌گیرند که به ترتیب استخوانهای کارپال و تارسال نامیده می‌شوند.
3. استخوان‌های پهن: استخوانهای پهن در مقایسه با قطرشان سطح پهن دارند و شامل استخوانهای سقف جمجمه، جناغ سینه و دندهها می‌باشند.
4. استخوان‌های نامنظم: استخوانهای نامنظم در نظر شکل تفاوتهای زیادی باهم دارند و در هیچکدام از گروههای فوق قرار نمی‌گیرند و شامل استخوانهایی می‌شوند که ستون فقرات و بعضی از استخوانهای جمجمه را تشکیل می‌دهند.
5. استخوان‌های سزامویید (کنجدی): این استخوانهای در تاندونهای نزدیک مفاصل ظاهر می‌شوند مهمترین استخوان این گروه استخوان کشکک می‌باشد.

استخوان‌ها از هر دو نوع الاستیک (قابل انعطاف) و سخت هستند. الاستیسیته (انعطاف‌پذیری) آنها ناشی از ماده آلی (پروتئین) موجود در آنهاست، و این در حالی است که سختی آن وابسته به ماده غیرآلی (املاح معدنی مثل کلسیم و فسفر) موجود در آنهاست. با توجه به سن، درصد مواد آلی و غیرآلی موجود در استخوانها فرق می‌کند. با افزایش سن، درصد مواد غیرآلی افزایش می‌یابد، انعطاف‌پذیری استخوانها کاهش می‌یابد، و استعداد شکنندگی استخوان زیاد می‌شود.^{[نیازمند منبع]}

استخوان ها ی بدن از لحاظ آرایش قرار گرفتن تیغه های استخوانی و تراکم استخوانی به دو دسته تقسیم میشوند

استخوان های کورتیکال Cortical bone :در این استخوان ها سیستم های هاورسی بصورت متراکم و فشرده ای در کنار یکدیگر قرار میگیرند. این استخوان ها بسیار سخت و محکم هستند و در تصویر رادیولوژی به رنگ سفیدتری دیده میشوند.

استخوان های اسفنجی Cancellous bone : در این استخوان ها در بین تیغه های استخوانی فضاهای توخالی وجود دارد که حاوی مغز استخوان است. یکی از وظایف این مغز استخوان تولید سلول های خونی است. استخوان های اسفنجی به خاطر همین فضاهای خالی، تراکم کمتری داشته و مانند اسفنج متخلخل هستند. در این استخوان ها مقدار وجهت قرار گرفتن تیغه ها بسته به نیروهایی است که به استخوان وارد میشود. هرچه استخوان تحت تاثیر نیروهای بیشتری باشد تراکم این تیغه ها بیشتر و تیغه ها قویترند. جهت قرار گرفتن تیغه ها هم در جهت و امتداد نیروهایی است که به استخوان وارد میشوند.

سلولهای بافت استخوانی

استئوسیتها

این سلولها ستاره‌ای شکل‌اند و دو هسته بیضی و پر از کروماتین دارند. هر استئوسیت در پیرامون خود لاکونا دارد. برای جلوگیری از مرگ سلولی ، استئوسیتها توسط زواید بسیار ظریف سیتوپلاسمی به یکدیگر مرتبط هستند. استئوسیتهایی که در نواحی عمیق یا پیر بافت استخوانی قرار دارند دارای شبکه آندوپلاسمی ناصاف و دستگاه گلژی کمتری هستند. تا زمانی که صدمه‌ای به استخوان وارد نشود، استئوسیتها تقسیم نمی‌شوند. با ایجاد ضایعه ، تقسیمات سلولها آغاز می‌شود. تعدادی از آنها به صورت استئوبلاست ، ماده زمینه‌ای بی‌شکل را می‌سازند و خود به استئوسیت تبدیل می‌شوند برخی دیگر به صورت سلولهای اجدادی استخوان باقی می‌مانند.

استئوبلاستها

سلولهایی هستند چند ضلعی با آنزیم فسفاتاز قلیایی فراوان و هسته‌ای که در خارج از مرکز سلول قرار دارد. این سلولها در محلی که فعالیت سازندگی زیاد است فراوان‌اند و دارای شبکه آندوپلاسمی ناصاف و دستگاه گلژی هستند. این دو نشان دهنده فعالیتهای ترشحی‌اند. به همین دلیل حبابهای ترشحی بسیاری در این سلولها دیده می‌شود. هنگام فعالیت ، تعدادی از استئوبلاستها به صورت سلولهای اجدادی استخوان ذخیره می‌شوند. اینها با وجود آنزیم فسفاتاز قلیایی ، قادرند ماده زمینه‌ای بسازند و به همین دلیل سلولهای سازنده خوانده می‌شوند. هنگام فعالیت مکعبی شکل و بازوفیلی وهنگام استراحت ، پهن و اسیدوفیلی هستند.

استئوکلاستها

استئوکلاستها از مونوسیتهای خون تولید می‌شوند. استئوکلاستها مسئول تجزیه ماده زمینه استخوان در هنگام استخوان سازی هستند. نقش استئوکلاستها عکس استئوبلاستهاست به همین دلیل سلولهای مخرب نامیده می‌شوند. این سلولها ، ابتدا ماده زمینه‌ای بی‌شکل و سپس کلاژن را تجزیه می‌کنند. استئوکلاستها معمولا سلولهایی غول آسا با سیتوپلاسم وسیع‌اند و تعداد 6 تا 50 هسته دارند.

استئوکلاستهای جوان تک هسته‌ای بوده و در هنگام فعالیت بازوفیلی و هنگام استراحت اسیدوفیلی هستند. با وجود اسید فسفاتاز دراستئوکلاستها این سلولها می‌توانند ماده زمینه‌ای را تجزیه کنند. به علاوه هنگامی که میزان کلسیم خون به علت عمل هورمون تیروکسین و پاراتورمون کاهش می‌یابد، استئوکلاست کلسیم را از استخوان می‌گیرد و به جریان خون می‌فرستد. استئوکلاستها نزدیک سطح استخوان از حفره‌ای از ماده استخوانی در حال تخریب قرار دارند.

استخوان‌های چهاراندام

استخوان‌های چهاراندام (دست‌ها و پاها):

منابع

• محمد بهشتی، فرهنگ فارسی صبا، انتشارات صبا
• فرهنگ پهلوی مکنزی

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ استخوان موجود است.

معنای واژهٔ «استخوان» را در ویکی‌واژه ببینید.

این نوشتار یک ترجمه از ویکی‌پدیاهای دیگر است. پيوند به سایر زبان‌ها را در سمت راست-پايين اين صفحه ببينيد.